摘要 多年来,国际社会一直在研究利用核聚变反应产生的热量发电的核聚变的适用性。迄今为止,还没有一种设计能够产生能量,更不用说电力了,但 ITER 等大型国际项目所做的工作表明,新的反应堆设计比以往任何时候都更接近实现这一目标。因此,重要的是要考虑传统的防扩散制度是否以及如何涵盖利用核裂变热量的传统核反应堆发电。出口管制制度对于确保支持合法项目的商品和技术(如核电生产所需的商品和技术)不会被转用于大规模杀伤性武器 (WMD) 计划非常重要。具体来说,核供应国集团 (NSG) 涵盖了从加工铀到燃料生产(及以后)的一系列商品。虽然 NSG 的双重用途清单涵盖了氚以及生产氚所需的靶组件和部件,但目前尚不清楚核聚变发电是否需要其他独特商品,以及这些商品是否会受到 NSG 的保护。为此,本文将研究和开发通过聚变反应发电的系统所需的商品和技术,并将这些商品与核供应国集团已经控制的商品和技术进行对比。一般来说,考虑将出口管制作为解决与聚变反应堆相关的扩散问题的工具的最佳领域是与下一代锂同位素浓缩有关。
洛斯阿拉莫斯国家实验室是一家采取平权行动/提供平等机会的雇主,由 Triad National Security, LLC 为美国能源部国家核安全局运营,合同编号为 89233218CNA000001。通过批准本文,出版商承认美国政府保留非独占的、免版税许可,可以为了美国政府的目的出版或复制本文的已发表形式,或允许他人这样做。洛斯阿拉莫斯国家实验室要求出版商将本文注明为在美国能源部的支持下完成的工作。洛斯阿拉莫斯国家实验室坚决支持学术自由和研究人员的发表权利;但是,作为一个机构,实验室并不认可出版物的观点,也不保证其技术上的正确性。
在 OMEGA 激光系统上进行的综合磁化衬套惯性聚变 (MagLIF) 实验旨在研究激光预热对内爆性能的影响。在模拟和实验中,用激光预热燃料都会提高中子产量,最大产量发生在最佳预热激光能量下。将预热能量增加到超过最佳值会降低中子产量。在模拟中,中子产量下降的速度取决于是否纳入能斯特效应。在 OMEGA 上的 MagLIF 预热阶段,能斯特效应会将磁场从燃料区域中心移出,并削弱磁通压缩。如果不包括能斯特效应,则模拟的超过最佳预热激光能量的产量下降将更加平缓,而不是实验中看到的急剧下降。模拟能够模拟实验中看到的测量离子温度的趋势。混合模型表明,在模拟燃料区域中加入来自壁面的混合会进一步降低产量并降低最佳预热激光能量。混合模拟预测,增加初始轴向磁场仍可能提高集成内爆的产量性能。